Humanoide, 4-beinigen Maschinen: "Roboter Olympiade" zeigt Diverse Designs

HOMESTEAD, Florida-Diese Woche Teams von Ingenieuren aus der ganzen Welt in die DARPA Robotics Herausforderung Versuche, einen renommierten Robotik-Wettbewerb konkurrieren, die einige der modernsten Maschinen in der Entwicklung präsentieren wird. Von zweibeinigen Kreationen, die Menschen zu den Bots ähneln, die auf Schienen wie ein Panzer fahren, bietet der Wettbewerb eine breite Palette von Roboterdesigns.

Die DARPA Robotics Herausforderung Versuche findet heute und morgen (20. / 21. Dez.) hier auf dem Homestead-Miami Speedway statt. Die 17 teilnehmenden Mannschaften werden ausgewertet werden, basierend auf wie gut ihre Roboter acht herausfordernde Aufgaben lösen, die entworfen sind, um Aktionen zu imitieren, die Roboter an Stelle von menschlichen Responder im Zuge der natürlichen oder vom Menschen verursachten Katastrophen führen könnte.

DARPA, eine Niederlassung des US-Verteidigungsministeriums mit der Entwicklung neuer Technologien für das Militär, hofft, dass die Herausforderung fördert die Entwicklung von Robotern, die eines Tages in Notsituationen als zu gefährlich für den Menschen, funktionieren könnte beauftragt, sagte Gill Pratt, Programm-Manager der DARPA Robotics Challenge (DRK). [Live ansehen: DARPA Robotics Challenge]

Der Roboter auf dem Display in Florida werden verschiedene Formen und Größen, mit jeder Roboter-Design, die inhärenten Vorteile und Nachteile, fügte er hinzu. Es kann so schwer vorherzusagen, welche Art von Roboter bei den Trials durchsetzen kann.

Verschiedene Designs, verschiedene Funktionen

Bei der dieswöchigen Challenge die Mehrheit der konkurrierenden Roboter wird aufrecht auf zwei Beinen und wurden gebaut, um den Menschen ähneln. Dies ist vor allem, weil DARPA diese Roboter schließlich gemeinsam sieht mit und in der gleichen Umgebung, als Menschen, Pratt sagte. [Bilder: DARPA Robotics Challenge]

"Wenn Sie möchten, einen Roboter zu umgehen und Dinge in diesem Umfeld zu tun, gibt es ein ziehen oder engineering wollen Roboter haben die gleiche Form [als Mensch]," sagte Pratt Reportern in einer Pressekonferenz.

Maschinen, die wie Menschen aussehen das Denken geht, kann mehr nahtlos in eine Welt rund um menschliche Spezifikationen arbeiten, wie z. B. in der Lage, Werkzeuge schwingen für menschliche Hände konzipiert. Aber es gibt Nachteile, sagte Chris Jones, Direktor des strategischen Technologieentwicklung bei iRobot Corporation, Bedford, Massachusetts ansässige Unternehmen hinter den bekannten Roboter Roomba Vakuum, das autonom Böden reinigen kann, während Ausweichen vor Hindernissen rund um das Haus.

"Vierbeinigen [Roboter] interessant, aber technisch sehr anspruchsvoll zu erreichen", sagte Jones LiveScience. "Ja, kann man humanoide Roboter, und ja, sie passen in die Umwelt des Menschen, aber Sie können es auf kostengünstige Weise zu rechtfertigen, die inhärente Komplexität?"

iRobot ist in der Robotik-Challenge nicht konkurrieren, sondern das Unternehmen haben eine drei-fingriger Roboterhand, die verwendet werden von mehreren Gruppen, die sich qualifiziert für die DARPA-Studien design.

Bekämpfung der Mobilität

Mit einem humanoiden Roboter, einige der schwierigsten Fragen betreffen, herauszufinden, wie es effektiv bewegen wird, sagte Rodney Brooks, Gründer und CTO von Rethink Robotics, ein kommerzieller Robotik mit Sitz in Boston, Massachusetts (Umdenken ist nicht in der DARPA-Challenge teilnehmen.) Brooks, die Professor für Robotik am MIT war, gründete auch iRobot im Jahr 1990, aber er ist nicht mehr mit dem Unternehmen verbunden. [Super-intelligenten Maschinen: 7 Roboter Futures]

"Sie haben Gleichgewicht, und das ist wirklich schwer," Brooks erzählte LiveScience. "Es gibt auch eine Menge Arbeit getan werden, herauszufinden, effizient zu Fuß Algorithmen um gute Leistung zu erzielen."

Mit vier und sechs-legged Roboter ist die Erhaltung des Gleichgewichts weniger prekär. Ebenso sind Roboter auf Schienen stabiler bewegen sie im Vergleich mit zwei Beinen Maschinen.

"Kettenfahrzeuge können über unebenes Gelände ohne sorgen, wo man einen Fuß setzte, oder wie man die Dutzend Motoren für die Gehbewegung erforderlichen Steuern erhalten", sagte Jones. "Es ist einfacher auf diese Weise, um Balance zu halten."

Die Grenzen

Im Moment sind menschliche Muskeln auch einfach agiler als ihre mechanischen Gegenstücke. Dies wird für größere, humanoide Roboter, besonders anspruchsvoll, weil ihre mechanische Beine mit eine größere Verteilung der Masse zu kämpfen haben.

"Eine große Sache, die geht ist schwieriger als der Bau einer kleinen Sache, die geht – Dinge anders funktionieren auf einer Mikroebene" Brooks sagte. "Es hat zu tun mit dem Gewichtsverhältnis von Festigkeit zu. Ein Elefant Beine viel schwächer, im Verhältnis zu ihrer Körpermasse sind deshalb im Vergleich zu einer Ameise. "

Und dann gibt es eine Ungeschicklichkeit der Art. "Wo wir jetzt sind, Roboter etwa auf das gleiche Maß an Geschicklichkeit und Beweglichkeit eines Kindes 1-Year-Old", sagte Pratt. "sie fallen, sie fallen Dinge aus den Händen aller Zeiten – in der Regel müssen sie Dinge oft versuchen, sie richtig zu machen. Das ist wo das Feld ist jetzt."

DARPA ist jedoch bewusst, dass die Robotik-Industrie hat einen weiten Weg zu gehen, bevor diese Art von Maschinen gerecht zu werden, die Fantasie der Hollywood-Filmemacher und Science-Fiction-Autoren, und die Agentur, dass anreizorientierten Wettbewerbe hofft wie die Robotik-Herausforderung anspornen wuchs im Feld. Aber vorerst bei der DARPA-Prozessen, die Roboter, die auf zwei Beinen gehen werden wahrscheinlich Schritte langsam und bedächtig, Event-Veranstalter haben gesagt. Auch die Multi-legged Roboter, und diejenigen, die auf Schienen, befördern repräsentieren Spitzentechnologien in einer noch jungen Branche.

Und Erprobung verschiedener Roboterdesigns bei der DARPA-Prozessen hilft besser zu verstehen, welche Features am besten in verschiedene Katastrophenszenarien arbeiten Ingenieure.

"Das ist Teil des Punktes", sagte Brooks. "Sie nehmen eine Reihe von Entwürfen und sehen, wie weit man sie schieben können."

Denise Chow auf Twitter folgen @denisechow . LiveScience folgen @livescience, Facebook & Google +.